1。摩擦に対して行われた作業:
- 摩擦は動きに反対し、それを克服するために外力を要求します。
- この力は機能します。つまり、エネルギーはシステムから転送されます。
- 転送されるエネルギーは、作用する距離を掛けた摩擦の力に等しくなります。
- このエネルギーは失われるのではなく、熱エネルギーに変換され、主に接触する表面の温度を上げます。
2。運動エネルギーの散逸:
- 摩擦は動いているオブジェクトを遅くし、運動エネルギーを減らすように作用します。
- この運動エネルギーは単に失われるのではなく、熱に変換されます。
- たとえば、車がブレーキをかけると、ブレーキパッドとローターの間の摩擦が車の運動エネルギーを熱に変換します。
3。ポテンシャルエネルギーの減少:
- ポテンシャルエネルギーを含む状況では、摩擦も間接的にそれを減らすことができます。
- たとえば、ランプの下に滑り落ちるブロックは摩擦を経験し、そのポテンシャルエネルギーの一部を熱に変換します。
- これは、ブロックが摩擦がない場合よりも速度論的エネルギーでランプの底に到達することを意味します。
摩擦の結果:
- 効率の喪失: 摩擦は、いくつかのエネルギーが常に熱として失われるため、機械とプロセスの効率を低下させます。
- 熱生成: 摩擦は、有意な熱生成につながる可能性があり、これは有益(摩擦ベースのブレーキシステムなど)と有害な(たとえば、過熱したエンジンコンポーネント)の両方になります。
- 摩耗と裂け目: 摩擦は、接触中の表面の摩耗を引き起こし、劣化と成分の最終的な故障につながる可能性があります。
全体として、摩擦は物理システム内のエネルギーシンクとして機能し、機械的エネルギーを減らし、それを熱エネルギーに変換します。多くの場合、摩擦は迷惑になる可能性がありますが、さまざまなテクノロジーにも重要なアプリケーションがあります。